Башта Т.М. - Гидропривод и гидропневмоавтоматика (1067398), страница 51
Текст из файла (страница 51)
При этом площадь сечения, через которую может проходить эжектируемый поток с той стороны, в которую отклонился поток, уменьшится, а с противоположной увеличится. В результате между струей и стенкой камеры взаимодействия создастся вследствие эжекционного действия струи разделительная цнркуляционная зона с пониженным давлением, а также возникнет поперечный градиент давлений, направленный в ту же сторону, что и первоначальное отклонение струи, под действием которого происходит дальнейшее отклонение струи.
Если вблизи отклонившейся струи с одной стороны окажется стенка, поток со стороны этой стенки задерживается, что приведет к возникновению. разности давления с обеих сторон струи: вблизи стенки образуется область 203 пониженного давления в потоке возмещающей жидкости, в результате чего струя примкнет («прилнпнет») к стенке. Если струя проходит вблизи стенки, то она как бы притягивается к ней. При этом устанавливается равновесие между силой, стремящейся выпрямить струю в первоначальном направлении, и силой, возникающей в разделительной зоне Ь пониженного давления, нскривляющей траекторию частиц жидкости в струе по направлению к стенке. Переброс (переключение) струи от одной стенки к другой произойдет, когда описанное равновесие будет нарушено, т.
е. когда давление в разделительной зоне Ь настолько возрастет, что произойдет отрыв струи от стенки. Для этого необходимо подать в эту разделительную зону некоторое количество жидкости под давлением, что будет достигнуто, если увеличить расход из правого управляющего канала. Разделяющий вихрь при этом увеличивается, и точка а ярилипання струи смещается по направлению потока. После того как эта точка переместится к конку стенки, струя оторвется от правой стенки, перебросится на противоположную стенку и поступит во второй выходной канал. Переброс струи обусловлен тем, что через правое управляющее отверстие поступает достаточная струя; чтобы восполнить убыль среды, отсасываемой с правой стороны струи, тогда как с противоположной стороны рабочей среды расходуется больше, чем ее поступает через управляющее отверстие. В результате давление с левой стороны понизится н струя «прилипнет» к этой стенке канала. Ввиду направленности струи перетечки сигнальной струи из одного входного канала в другой невелики, если только выходной канал полностью не блокирован.
Для того чтобы устранить это перетекание также и в случае блокирования (перекрытия) питаемого выходного канала (при большой нагрузке), применены боковые отверстия»(, и «(„соединенные с атмосферой (р,), через одно из которых струя в этом случае направляется в атмосферу, вместо того чтобы перетекать в другой входной канал. Выбором соответствующей конфигурации камеры е взаимодействия струй и выходных каналов Ь и с (рис. 152, а) можно создать такой «запираюгций вихрь», который полностью устранит поворот потока из одного выходного канала в другой при всех условиях их нагружения вплоть до полного их перекрытия (поток будет вытекать в этом случае в атмосферу). Изменить направление потока и отклонить его к противоположному выходному каналу можно в этом случае лишь приложением противоположного по знаку управляющего потока.
Опыт показывает, что при направлении потока, например в нагрузочный (приемный) канал с, давление во втором нагрузочном канале Ь равно или даже несколько ниже давления р, окружающей среды, так что открытие нли закрытие канала Ь не будет оказывать влияния на расход и давление в канале с. Коэффициент усиления по давлению при работе на глухую камеру (при перекрытом выходном канале) достигал при испытании такого усилителя на воде значения — = 8 —; 10. Рупр Расход Я,„на управление для переключения рассматриваемого дискретного усилителя при работе на воде практически не зависит от отношения р,!р, и равен Яу„у = (0,08 —:0,09)Я„. Максимальное отношение расходов выхода Я, и ййтания Я„: — '= 0,9. Ф Интервал времени между подачей управляющего сигнала и появлением выходного сигнала на втором выходе устройства (время реакции) зависит от конструктивных особенностей и размеров этого устройства, а также от отно- 204 щения давлений управления р,„„и питания ры Для миниатюрных газовых устройств это время нс превышает 40 — 50 мкген, для воды и рабочих масел гидросистем бсястродсйствне (при тсе =- 1000) в 12 — 15 раз ниже, чем для газов.
Следящие струйные усилители пропорционального действия Струйные усилители пропорционального действия применяют в качестве распрсделитсльпых устройств в гидроусилителях следящего типа. Отклонение струи осутцсствляют в последнем случае (рис. 153, а) поворотом питающей трубки (сопла) 1, через которую подводится жидкость (питающий поток) к прнсьшым отверстиям с силового цилиндра 2. Трубка 1 шарнирным концом а соединена с источником питания системы жидкостью, которая при выходе из сопла Ь поступает в два расположенных рядом приемных отверстия с распределительного блока силового цилиндра аждае из которых соединено с соответствуюми полостями последнего.
Если сопло струйной трубки расположено метрично относительно отверстий с, то дания в обеих полостях цилиндра 2 равны, и поршень находится в покое. При смещении трубки 1 относительно приемных отверстий Ьал Ь) насоса Рис. 153. Конструктивные схемы струйных тидроусилитслей давление в одной полости превысит давление в другой, в результате поршень сместится в сторону. Для повышения скорости потока с целью увеличения запаса кинетической энергии трубка обычно выполняется в виде конического насадка (сопла) с углом 13 — 15', угол расширения приемных каналов 8 — 1О'.
В системах ппевмоавтоматики давление обычно не превышает 8 — 1О кГ1сив, однако в системах гидроавтоматики эти устройства во многих случаях работают при давлениях 200 кГ!слсе и выше. Обратная связь в схеме с фиксированным поршнем (рис. 153, а) обеспечивается тем, что цилиндр 2 перемещается в сторону смещения трубки 1 до тех пор, пока не восстановится нарушенная симметрия положения сопла относительно приемных отверстий с.
Рабочий ход исполнительного гидродвнгателя определяется в этом случае смещением трубки. Ось трубки обычно располагается вертикально, благодаря чему реакция струи жидкости действует против сил тяжести, уменьшая силы трения в опорах трубки. Преимуществом струнного распределителя является то, что связь между его звеньями осуществляется лишь струей жидкости, благодаря чему на трубку не влияют рассмотренные выше неуравновешенные силы, действующие в золотнике. Кроме того, этот распределитель отличается малой инерцией и небольшим трением подвижных частей, что увеличивает чувствитель- 205 ность и быстродействие следящей системы. Распределитель этого типа допускает до 100 переключений в секунду. Зона нечувствительности системы со струйной трубкой обычно составляет 0,01 — 0,02 мм.
Перестановочное усилие для перемещения трубки среднего размера составляет 3 — 5 Г. Давление в исполнительном двигателе (в силовом цилиндре) составляет около 90% входного давления (давления, подводимого к трубке). Энергетическим недостатком струйного гидроусилителя является то, что при малых и нулевом сигналах управления он имеет большие потери расхода питания. Нетрудно видеть (см.
рис. 153, а), что при нейтральном положенли струйной трубки (при нулевом сигнале) эти потери расхода равны максимальному расчетному расходу гидродвигателя. Максимальное значение к. и. д. струйного усилителя не превышает т),„=-- 0,35-:-0,40. Ввиду этого струйные элементы нашли применение главным образом в качестве первой ступени усиления в электрогидравлических усилителях с обратной связью.
Двухкаскадные струйные усилители Применяют также двухкаскадные схемы, в которых первым каскадом усиления служит струйная трубка 1 и вторым — плунжер 2, управляемый этой трубкой (рис. 153, б). Приемные отверстия в этой схеме выполнены на поршне 3, связанном с плунжером 2 основного распределительного золотника, благодаря чему последний «следит» за трубкой, которая, в свою очередь, «сдедит», за входным сигналом. Потеря мощности на управление составляет в однокаскадной системе 15— 18% мощности, подведенной к усилителю.
В двухкаскадных схемах эта потеря, отнесенная к выходной мощности гидродвигателя, составляет ничтожные доли этой мощности. Рис. 155. Струйный усилитель с управлением по производной Рис. 154. Лвуккаскакныйг струйный усилитель с электромагнитным управлением В системах автоматики сигнал формируется в большинстве случаев электромагнитным способом.
Схема типового струйно-золотникового усилителя с.электромагнитным управлением представлена на рис. 154. Поворот трубки 1 осуществляется с помощью электромагнитов 2. Приемные сопла 3 связаны с правой и левой полостями силового цилиндра основного золотника 4, упраг; ляющего исполнительным гидродвигателем. Струйный усилитель с управлением по производной Для повышения устойчивости следящего привода применяют схемы сервозолотника со струйным усилителем, управляемым по производной (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
